[其他]运动学组合教具

说明书

本实用新型是一种组合式教学演示用具，按照国际专利分类法属于G09B小类。

长沙市丰泉科教服务部生产的理论力学教具和湖南省常德市聚宝教具厂生产的教学模型中有关运动学的部分（分别见该二厂的产品目录）是与本实用新型最接近的现有技术。现有技术的每一件产品只能演示一种机构及其运动，若要演示多种机构及其运动，则必须使用多件产品，因而价格贵，存放占用空间大，携带不便。

设计本实用新型的目的是为了简化教具，只需使用一种产品就可方便地演示多种机构及其运动，使教具的成本低，体积小，重量轻，存放、使用、携带都极其方便。

本实用新型的基本特点是组合式的，采用少量通用性元件，可以随意且简便地组合成多种可用以演示的平面运动机构模型（简称机构）。

本实用新型的基本元件可以包括基板、曲柄、连杆、滑块、滑槽、滑杆、滑套、滑道、圆轮、凹轨、摇杆、顶杆、三角凸轮、半圆凸轮、汽缸纵截面模型等，也可以只采用其中的一部分。在各元件上有若干圆孔或其他形状的孔，有的元件上带有螺纹，使用螺钉、螺帽等小零件可以把有关元件相互连接起来，使它们组合成所需的机构。在相互连接的元件之间，有的是固定连接，有的可作相对运动，有时两个元件只是相互接触，两者可以沿着接触面作相对滑动或滚动。

在曲柄1或圆轮13的手柄轴21上可以套上一个手柄26，用手摇动手柄26，就可使有关的机构发生运动。对于大部分机构而言，手柄轴上也可安装一个皮带轮，这样，机构就可用电动机带动。

本实用新型的一种具体设计如附图所示。在基板0（图0）上，有O₁、O₂、O₃、O₄、O₅、O₆等六个圆孔以及十字孔C、长方孔D、E和F。除基板0外，使用20种（图1～图20）共23个基本元件（图3、4、6所示元件各一式两件），可以按照图21～图55所示方法组合成35种不同的平面运动机构。在其中的14种机构（如图1～图5、图13～图17、图21～图23及图28所示）中，元件1可以用元件13所代换，这样总共就能组合成49种形状不同的机构。

在图21～图55中，各元件的代号与图1～图20中一致，图中的字母表示基板上相应的孔，与图0中的字母相一致。某元件的某位置处（如某一端或中点处）有某一字母，表示该元件在该位置处通过螺钉、螺帽等小零件连接于基板上相应于该字母的孔处。

全部基本元件和小零件可以置于一个扁形长方体盒子内，盒内有一根矩形截面的槽，当盒子打开后，基板可以很方便地插进槽里并能垂直树立而不歪斜。

本实用新型可以作为高等学校或中等学校的教具，用以演示运动学中各种平面运动机构的运动情况，也可作为少年儿童的智力玩具，促使少年儿童增长知识，提高智力。其优点是一套教具具有多种功能，可随意组合成多种机构；元件通用，制造简单，成本低廉，组合使用方便，体积小，重量轻，便于携带，教师可以人手一套；作为玩具时，由于可以随意组合，更增加了趣味性。

以下是附图说明。

图0：0是基板，O₁、O₂、O₃、O₄、O₅、O₆是六个圆孔，C是十字孔，D、E和F是长方孔。

图1～图20分别是20种不同的基本元件图。图中，1是曲柄，2、12、16、20是四种不同的连杆，3是滑块，4是滑槽，5、9是两种滑杆，6是滑套，7、13是两种圆轮，8是凹轨，10、11是两种摇杆，14是顶杆，15是滑道，17是汽缸纵截面模型，18是三角凸轮，19是半圆凸轮；21是手柄轴，22是螺柱，23是圆孔，24是螺孔，25是定位块。

图21～图55是由各元件可能组合成的35种不同的平面运动机构的示意图。图中的符号表示与基板固定连接，符号表示与基板铰链连接；图中各数字是元件代号，与图1～图20的说明一致；图中各字母表示基板上相应的孔，与图0的说明一致。例如，在图21中出现了元件1、2、3、4及字母O₁和C，该图表示曲柄1的一端在基板上的孔O₁处与基板铰链连接在一起，曲柄1的另一端与连杆2的一端铰链连接在一起，连杆2的另一端与滑块3铰链连接在一起，滑块3置于滑槽4中，可在滑槽4内滑动，滑槽4固联于基板上的十字孔C处。其余各图表示机构的方法与图21相类似，采用的图形符号与一般理论力学书上常用的符号相一致。

在图56中，26是手柄，27是用以固定手柄的螺钉。